ich muss im Rahmen eines Projektes für mein Studium einen Automaten aufbauen, dass über die folgende Aktorik verfügt.
Motor-type
**Quantity **
Nominal Voltage
Max. Current
bipolar stepper
1
24 V
1.5 A/Phase
bipolar stepper
1
24 V
1.9 A/Phase
DC
2
18 V
1.2 A
DC
1
24 V
23 A
Servo
2
8.4 V
6 A
Leider habe ich aktuell das Problem, dass ich mich zwar gut mit der Regelung und Programmierung von Mikrocontrollern auskenne aber leider über geringe Kenntnisse in Elektrotechnik verfüge. Bisher habe ich nur mit leistungsschwachen DC Motoren und Servos gearbeitet, die sich mit einem schwächeren Shield ansteuern ließen. Vor allem waren in den bisherigen Projekten nur wenige Motoren verbaut, so dass ein einzelner Motor Shield ausgereicht hat.
Aktuell sollen im Projekt insgesamt 7 Aktoren angesteuert werden, was die Wahl und Auslegung der Motor Shields ziemlich erschwert. Deshalb wollte ich gerne hier im Forum um Hilfe bitten.
Habt ihr eventuell Empfehlungen an Motorshields die ich für die oben aufgeführten Aktoren einsetzen könnte?
Bei meiner Recherche bin ich auf den folgenden Shield gestoßen:
Velleman Shield VMA03 Motor und Power
damit ließen sich zumindest die 2 schwächeren DC Motoren ansteuern.
Was meint ihr ?
Vielen Dank für eure Hilfe,
MfG.
Edit:
Die Nominalspannung für die Stepper Motoren war falsch eingetragen. Wurde so eben überarbeitet.
Bei meiner Recherche bin ich auf den folgenden Shield gestoßen:
Velleman Shield VMA03 Motor und Power
damit ließen sich zumindest die 2 schwächeren DC Motoren ansteuern.
Was meint ihr ?
Nein.
Ich würde mal mich auf eine Versorgungsspannung festlegen.
Für die Schrittmotore mit Treiber und für den 24V Motor sind 24 V geeignet.
Kannst Du den 18V Motor nicht gegen einen 24V Motor austauschen?
Zur Not kannst Du ein zweites Netzteil für die Servo nehmen.
Sollen die DC Motore in beide Richtungen drehen?
grüße Uwe
bipolar stepper: Die möchten einen Stromtreiber wie DRV8825, wobei der von der Leistung grenzwertig ist. Besser mit mehr Stromabgabe. Dazu ein passendes Netzteil mit 7A und DC 24-48 V je nach Treiber, eventuell zusammen mit den DC-Motoren dann mehr Strom.
DC: Je Motor eine H-Brücke, wenn Du die Richtung wechseln möchtest. Die gibt es wie Sand am Meer, beispielsweise BTS7960B 43A oder DRV8833 1,5 A 2 Kanal H Bridge. Netzteil 24 V mit StepDown auf 18 V.
Servo: Steuerung direkt durch Arduino, Strom vom passenden Netzteil.
Alle Links dienen nur der Illustration, bitte kaufe beim Händler Deines Vertrauens, der ggf. auch eine Rechnung schreibt.
uwefed:
Kannst Du den 18V Motor nicht gegen einen 24V Motor austauschen?
Leider nicht, die Motoren wurden schon bestellt und liegen bereits vor. Ich muss dazu jetzt die passenden Driver und Netzteile aussuchen. Der Einkauf von meiner Uni übernimmt den Großteil der Kosten also muss ich nicht auf jeden Cent achten. Es muss am Ende nur 100% sicher und funktionsfähig sein.
Ich bin ehrlich gesagt mit der Auslegung/Auswahl ein wenig überfordert.
Bei meiner Recherche bin ich auch auf den folgenden Motor Driver gestoßen: DEBO MOTODRIVER2
Dieser besitzt eine Antriebsspannung von 5-35 V und einen Antriebsstrom von 2 A.
Damit könnte ich beispielsweise die 2 schwächeren DC Motoren (18V) ansteuern.
Eine grundlegende Frage dazu:
Verstehe ich das so richtig, dass ich an diesem Motor Driver z.B. ein Netzteil mit 230AC-35DC anschließen kann und dann die einzelnen DC Motoren mit PWM zwischen 0 und 18V ansteuern kann? Muss halt nur eine Begrenzung setzen, dass die 18V nicht überschritten werden.
Zweite Anfängerfrage:
Kann ich mit einem Netzteil mehrere Driver versorgen? Also wenn ich z.B. ein 230AV-70DC Netzteil auswählen würde, könnte ich damit 2 von den obigen Drivern gleichzeitig versorgen? Wie funktioniert das genau, teilt sich das dann 1:1 zwischen beiden Drivern auf? Sorry, wenn die Frage sehr banal klingt.
Für die Stepper Motoren, die Servos und den stärkeren DC Motor bin ich noch am suchen.
sadikbasme:
Bei meiner Recherche bin ich auch auf den folgenden Motor Driver gestoßen: DEBO MOTODRIVER2
Dieser besitzt eine Antriebsspannung von 5-35 V und einen Antriebsstrom von 2 A.
Damit könnte ich beispielsweise die 2 schwächeren DC Motoren (18V) ansteuern.
Das ist alte bipolare Technik, die im Gegensatz zu MosFETs viel Energie in Wärme wandelt. Für mich zum Basteln gut, technisch möglich, aber für eine moderne Uni unpassend.
sadikbasme:
Ich bin ehrlich gesagt mit der Auslegung/Auswahl ein wenig überfordert.
Das wäre mir jetzt überhaupt nicht aufgefallen :
sadikbasme:
Eine grundlegende Frage dazu:
Verstehe ich das so richtig, dass ich an diesem Motor Driver z.B. ein Netzteil mit 230AC-35DC anschließen kann und dann die einzelnen DC Motoren mit PWM zwischen 0 und 18V ansteuern kann? Muss halt nur eine Begrenzung setzen, dass die 18V nicht überschritten werden.
Als Anfänger sollte man nicht versuchen, die Physik neu zu erfinden, das ist nur Zeitverschwendung. Deine, Uwes und meine Zeit. StepDown oder eigenes Netzteil erledigen den Job zuverlässig.
sadikbasme:
Zweite Anfängerfrage:
Kann ich mit einem Netzteil mehrere Driver versorgen?
Ja, aber der Rest ist Quatsch, sorry. Ein 24V-Netzteil kann mehrere Treiber versorgen, wobei dieses Netzteil die Stromsumme liefern können muß. Beispiel:
Die Netzteile müssen für die Nennspannung des Motors ausgelegt sein (außnahme Schrittmotre in stromsteuerung)
Den 18V Motor an 24V anschließen ist nicht geschickt. Der kann Dir durchbrennen.
Du hast noch nicht auf meine Frage geantwortet. Sollen die DC Motore in beide Richtungen drehen?.
Dc Motore brauchen beim anfahren viel mehr als den Nennstrom. Da braucht das Netzteil Reserven bzw sollte kurzzeitig überlastet werden können.
ich danke dir ebenfalls für die schnelle Rückmeldung!
agmue:
Mach was Neues, nutze kein Shield!
Ja genau, ich habe die Idee mit Motor Shields bereits verworfen. Das macht nur bei kleineren Projekten Sinn.
Bei dem aktuellen Umfang muss ich wohl passende Motor Driver auswählen und miteinander kombinieren.
Und ja die DC Motoren sollen in beide Richtungen betrieben werden, also werde ich für die einzelnen Motoren H-Brücken brauchen.
Kommt die H-Brücke zwischen das Netzteil und dem Motor Driver, damit es durch das Verschalten die Stromrichtung ändern kann? Oder wie werden die einzelnen Bauelemente miteinander verschaltet?
Gibt es außerdem ein Artikel den ich mir durchlesen kann, um mehr über Netzteile zu erfahren? Es ist noch unklar auf was ich genau achten muss.
Ich habe mich in dem Umfang noch nie damit auseinandergesetzt, deshalb ist es das erste Mal für mich Netzteile, Motortreiber, H-Brücken etc auszusuchen. Nimmt es mir deshalb bitte nicht übel, wenn ich ein paar blöde Fragen stelle
uwefed:
Du hast noch nicht auf meine Frage geantwortet. Sollen die DC Motore in beide Richtungen drehen?.
entschuldige, ja die sollen in beide Richtungen drehen können.
Hallo Agmue,
ja StepDown klingt gut.
Ich hatte irgendwo gelesen, dass die Netzteile auf einen bestimmten Betriebsbereich optimiert sind. Wäre es da nicht sinnvoller jeweils einen 24V einen 18V und einen 8.4V (bzw. 9V) Netzteil zu kaufen?
sadikbasme:
Nimmt es mir deshalb bitte nicht übel, wenn ich ein paar blöde Fragen stelle
Überhaupt nicht. Nur sollte man als Maschinenbauer in der Elektrotechnik erprobte Wege beschreiten (und umgekehrt).
sadikbasme:
Kommt die H-Brücke zwischen das Netzteil und dem Motor Driver, damit es durch das Verschalten die Stromrichtung ändern kann? Oder wie werden die einzelnen Bauelemente miteinander verschaltet?
sadikbasme:
Wäre es da nicht sinnvoller jeweils einen 24V einen 18V und einen 8.4V (bzw. 9V) Netzteil zu kaufen?
StepDown oder 18V-Netzteil ist weitgehend egal. 24V beispielsweise für die Hutschiene sollten gut zu bekommen sein, bei 18V weiß ich das nicht.
Bitte beachte Uwes Hinweis bezüglich des Anlaufstromes. Ich bin bei "Max. Current" von genau dem maximalen Strom ausgegangen. Sollte der Anlaufstrom höher liegen, müssen auch die Netzteile mehr Strom liefern können!
Okay. Ich habe so eben nachgelesen, dass die H-Brücken in den Motortreibern integriert sind. (Für mich klang das wie ein zusätzliches Bauelement das zwischen Netzteil und Treiber geschaltet werden muss. Upps.)
Der Automat an dem ich arbeite soll später an einer (oder mehreren) Steckdose/n betrieben werden, die wie folgt ausgeschrieben sind:
230 V-AC / 50 Hz,
Maximum RMS current: 8 A,
Maximum peak current: 19 A
Ausgehend von diesen Angaben werde ich wohl mehrere getrennte Netzteile kaufen müssen, die ich an mehrere Steckdosen aufteile. Aus einem electrical outlet kann ich sonst nicht den gesamten Strom ziehen, den die Motoren in Summe benötigen.
Und ja vielen Dank, ich werde mal in den Datenblättern der Motoren nachlesen ob da ein Anlaufstrom angegeben ist!
SpaghettiCode:
230 V-AC / 50 Hz,
Maximum RMS current: 8 A = 1840 Watt
Netzteil 24 V mit mehr als 30 A (gerechnet 32,2 A) anpeilen = 772,8 Watt / 0,8 Wirkungsgrad = 966 Watt
Du darfst also alles an eine Dose klemmen
danke Ja es macht natürlich Sinn die Leistungsbilanz in dem Fall anzuschauen.
Ich hatte angenommen, dass das Netzteil die Spannung herunter skaliert, der Strom jedoch unverändert bleibt. Das war blöd. Die Gesamtleistung des System bleibt ja (bis auf die Verlustleistung des Netzteils) unverändert. Wenn die Spannung mit dem Netzteil von beispielsweise 230V auf 24V herunter skaliert wird, muss ja dementsprechend der zur Verfügung stehende Strom von 8 A auf einen zulässigen Wert den das Netzteil liefern kann erhöht werden. Somit steht am Ende des Netzteils natürlich mehr als nur 8 A zur Verfügung. Upps, danke!
